Xilinx XC4020XLA-09PQ160C

Это компонент из семейства Xilinx XC4000XL/XLA — это серии ПЛИС (FPGA) с питанием 3.3 В (и 5-вольтовой толерантностью ввода/вывода для XL-версии), которые были очень популярны в конце 1990-х — начале 2000-х годов.

Ниже приведено подробное описание, технические характеристики, а также информация о парт-номерах и совместимости.

1. Краткое описание Xilinx XC4020XLA-09PQ160C

Это программируемая логическая интегральная схема (FPGA) компании Xilinx из усовершенствованной серии XC4000XLA.

• Серия: XC4000XLA (Улучшенная архитектура, 3.3 В, низкое потребление).
• Модель (Логическая емкость): XC4020 — примерно 20 000 «логических вентилей» (на самом деле это около 1400 логических блоков CLB, что эквивалентно примерно 20К эквивалентных вентилей).
• Быстродействие (Speed Grade): -09 — указывает на скорость. -09 в этой серии считается средней или высокой скоростью. Чем меньше число, тем быстрее работают внутренние задержки.
• Тип корпуса: PQ160 — Plastic Quad Flat Pack (пластиковый четырехсторонний плоский корпус) с 160 выводами. Шаг выводов очень маленький (0.65 мм).
• Диапазон температур: C (Commercial) — от 0°C до +85°C.
• Особенность: Серия XLA отличалась очень низким энергопотреблением по сравнению с обычными XC4000. Имеет архитектуру Look-Up Table (LUT) на базе SRAM.

2. Технические характеристики (Datasheet Summary)

| Параметр | Значение | | :--- | :--- | | Логические блоки (CLB, Configurable Logic Blocks) | 196 (14 строк x 14 столбцов) | | Эквивалентные вентили (System Gates) | Приблизительно 20,000 | | TTL штырьков (IO Pads) | До 128 двунаправленных (в зависимости от конфигурации) в корпусе PQ160 | | Триггеры (Flip-Flops) | 1,008 (в CLB) + до 128 (в IOB) | | RAM (оперативная память на кристалле) | 0,5 Кбит (или 512 бит — в виде распределенных блоков) — в этой модели нет больших блоков BlockRAM. Поддержка распределенной RAM. | | Рабочее напряжение ядра (Vccint) | 3.3 В (+/- 5%) — отличительная черта | | Напряжение ввода/вывода (Vcco) | 3.3 В (с возможностью работы с 5-вольтовой логикой на входе, толерантность до 5 В) | | Максимальная скорость внутреннего такта | До 125 - 150 МГц (зависит от сложности схемы и скорости -09) | | Максимальная скорость глобального тактового сигнала | Около 100-120 МГц (в типовом дизайне) | | Количество выводов конфигурации | 26 (включая CLK, DONE, PROGRAM B, PWRDWN, DIN, DOUT, INIT B и др.) | | Технология ячейки | SRAM (волатильная)

3. Парт-номера (Part Numbers)

Парт-номер состоит из заданных сегментов. Зная базовое обозначение, можно предсказать другие.

Как читать: [Family][Gate Count][Shipping Option][Speed Grade]-[Speed Code][Package Type][Temp Grade]

Ваш номер XC4020XLA-09PQ160C:

• XC4020XLA – Xilinx, семейство 4000, ускоренное 3.3-вольтовое.
• -09 – Скоростной класс.
• PQ160 – Корпус PQFP 160 контактов.
• C – (Commercial) Промышленный

Другие возможные парт-номера на эту же логическую емкость (XC4020), но в различных корпусах и версиях:

| Парт-номер | Тип корпуса | Диапазон | | :--- | :--- | :--- | | XC4020XLA-09PQ160I | 160-выв. PQFP | Индустриальный | | XC4020XLA-09PQ160C | 160-выв. PQFP | Ваш микросхема | | XC4020XLA-09BG256C | 256-выв. BGA | Расширенный C | | XC4020XLA-09MT144C | Металлокерамический PGA 144 | C / M | | XC4020XLA-09QG160C | Plastic PQFP 160 | Possible alternative | Примечание: В промышленности часто обозначались также как XC4020XLA-1PQ160C (современная трактовка скорости), а не -09. Если у вас XC4020XLA-09P, то "-9" — это индивид.производительная степень.

Только XC от Atmel, Altera [AD/Og], lattice -> NOT just Plug-n-Play. Совместимые с точки зрения конфигурации и логики: XC4036XLA, XC4044XLA, XC4085XLA (отличие – Gate Count).

4. Совместимые модели (Equivalent/Alternative Config)

Прямые аналоги (можно заменить с доработкой платы или программы):

• **XC4020XL / XC4020E / XC4020XK – **Вариант с другим питанием (5V vs 3.3V); цоколёвка похожа, но потребовали помех заземления базы (CC).
• XC4013 / XC4025/XLA/XL/E – Меньшие (-13) /большие (-25) вентили с той же ногой/Logic Cell.

Совместимость:

*Конкуренты Altera/Lattice/Atmel (не прямые): *

Atmel: AT40K20, AT6005 (5V).

Части функциональных схем замечания:

1. В следующем оборудовании нельзя использовать: Дает аналоги Lattice ispMACH 4000C (M4A3-512)} – нет (=PLD не то).
2. Для замены XC4020XLA лучшее рассматривалось:
   • Xilinx Coolrunner-II (XC3C5044 если всё СП=Vcci 3.3? нет, это Latch-LUT). Нет.
   • Проекты с ядром Vivado/Spartan-II/S6. Библиотека *xlin * в старом вексе лежит тождественно.

Примечание: Если это точная замена (replacement IC), полезнее свериться с оригинальным дизайнским списком через *LCA / BIT file на сравнение распространения BKK (BitGen).

• PQ160/QFP standard has high lead (finish) — сейчас может быть в замен по Restricetons RoHS/ROP + старые ещё допустимы в телеком.

Если речь идёт о восстановлении устройства, нужно уточнить: там быть возможно reconfig/загрузочные строки – и то, корректна ли перемычка (PROM).